Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Уральский государственный педагогический университет»

Институт физики и технологии

Кафедра общетехнических дисциплин

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Проектный практикум (Компьютерная виртуалистика)»

для ООП «230700.62 – Прикладная информатика»

Профиль: Прикладная информатика в образовании по циклу Б.3.Б.06 — Профессиональный цикл (базовая часть) Очная форма обучения Заочная форма обучения Курс – 3, 4 Курс – 4 Семестр – 6, 7, 8 Семестр – 7, Объем в часах всего – 180 Объем в часах всего – в т.ч.: лекции – 10 в т.ч.: лекции – нет практические занятия – нет практические занятия – нет лабораторные занятия – 80 лабораторные занятия – самостоятельная работа – 90 самостоятельная работа – Экзамен – нет Экзамен – нет Зачет – 8 семестр Зачет – 8 семестр Курсовая работа - нет Курсовая работа - нет Екатеринбург Рабочая учебная программа по дисциплине «Проектный практикум (Компьютерная виртуалистика)»

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет»

Екатеринбург, 2011. – 11 с.

Составитель: Кощеева Елена Сергеевна, к.п.н., доцент кафедры общетехнических дисциплин (подпись) Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры общетехнических дисциплин УрГПУ Протокол от 14.10.2011 г. № 3. Зав. кафедрой _ Г.В. Красноперов Директор Института физики и технологии П.В. Зуев

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1. Цели и задачи дисциплины «Проектного практикума Программа учебной дисциплины (Компьютерная виртуалистика)» предназначена для реализации государственных требований к содержанию и уровню подготовки бакалавров педагогического университета института физики и технологии по профилю «Прикладная информатика в образовании».

Цели курса:

- сформировать представление о системах виртуалистики, применяемых в современных условиях;

- сформировать представление о главных задачах виртуальной реальности, состоящих в том, чтобы сделать информационные технологии более практичными;

- раскрыть обучаемым современные информационные технологии в профессиональной сфере их деятельности.

Основные задачи курса:

сформировать представление о принципах, лежащих в основе интеллекта;

сформировать представление о сущности информации и информационных процессов;

сформировать представление о визуализации процессов и явлений сформировать умение планировать структуру действий, необходимых для достижения заданной цели, при помощи фиксированного набора средств.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП Исходной базой для усвоения материала являются знания, приобретенные студентами в ходе изучения дисциплин математического и естественнонаучного и профессионального циклов в предшествующий период обучения в вузе.

Межпредметные связи проектного практикума со всеми разделами математики, информатики и программирования, математическим моделированием и другими профессиональными дисциплинами обеспечивают формирование единой базы проектирования систем для профессиональной сферы при подготовке бакалавров.

1.3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способность использовать, обобщать и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достижения в условиях формирования и развития информационного общества (ОК – 1);

способность работать в коллективе, нести ответственность за поддержание партнерских, доверительных отношений (ОК – 3); способность самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремиться к саморазвитию (ОК – 5); способность использовать нормативные правовые документы в профессиональной деятельности (ПК – 1); способность при решении профессиональных задач анализировать социально – экономические проблемы и процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования (ПК – 2); способность моделировать и проектировать структуры данных и знаний, прикладные и информационные процессы (ПК – 9); способность анализировать рынок программно – технических средств, информационных продуктов и услуг для решения прикладных задач и создания информационных систем (ПК – 19) В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: структуру информационных моделей, этапы компьютерного конструирования, создания компьютерных моделей и алгоритмов решения задач, этапы моделирования, взаимосвязи натурного эксперимента и теории, примеры математических моделей в химии, биологии, экологии, экономике;

программные средства для моделирования предметно-коммуникативных сред, специфику использования компьютерного моделирования в педагогических программных средствах.

Уметь: создавать программы и модели, проводить компьютерные эксперименты, работать с различными программами для компьютерного моделирования, реализовать математические модели в пакетах схемотехнического моделирования и математического моделирования, проводить исследования поведения различных физических систем, процессов и явлений с использованием компьютера.

Владеть: доступными программными и техническими средствами с элементами искусственного интеллекта; созданием базы знаний для экспертных систем; основами визуального и графического программирования 1.4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.

2. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

Учебно-тематический план очной формы обучения 1 Структура проекта.

проектного задания 2 Представление информационных 3 Объектноориентированный разработке программ.

4 Информационные профессиональной деятельности Учебно-тематический план заочной формы обучения 1 Структура проекта.

проектного задания 2 Представление информационных 3 Объектноориентированный разработке программ.

4 Информационные профессиональной деятельности

3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Структура проекта. Методы и средства реализации проектного задания Общие сведения о проекте, проектной деятельности. Этапы проектирования.

Способы проектирования. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Командная работа. Требования к эффективности и надежности проектных решений. Этапы разработки.

2. Представление знаний в информационных системах Данные и знания. Основные определения. Особенности знаний. Переход базы данных к базе знаний. Модели представления знаний. Неформальные (семантические) модели. Формальные модели представления знаний.

Понятия и структура проекта информационной системы. Основные компоненты технологии проектирования информационных систем. Понятие информационной системы. Классы ИС.

3. Объектно-ориентированный подход к проектированию и разработке программ.

Необходимость в унифицированном языке описания моделей. Использование унифицированного языка описания моделей на начальной стадии проектирования. Диаграммы классов, классы и отношения. Диаграммы состояний, события и сигналы. Объектно-ориентированное моделирование сложных динамических систем. Многообъектные модели. Гибридные модели в современных инструментах моделирования.

4. Информационные технологии в профессиональной деятельности Обучающие программы. Программы дистанционного обучения. Виртуальные лаборатории. Офисное оборудование в профессиональной деятельности.

Среда графического программирования. Интерактивное модели. Пакеты визуализации данных.

Темы лабораторных занятий:

1. Создание интерактивной игры в Лого-мирах и в Gamelogo (6 часов).

2. Создание стерео-варио изображений в 3DMasterKit (4 часа).

3. Создание стерео-варио изображений в FreedomEye (4 часа).

4. Поиск и анализ интерактивных виртуальных лабораторий (4 часа) 5. Виртуальное учебное заведение. Оболочки дистанционного обучения.

Сайты дистанционного обучения (6 часа).

6. Создание интерактивных тестов в пакетах презентации (4 часа).

7. Создание интерактивных тестов и обучающих программ на языке VisualBasic (4 часа).

8. Организация видеоконференций на базе Skype и VideoPort (2 часа).

9. Визуализация проектных решений в Visio (10 часов).

10. Интерактивные доски в процессе обучения (4 часа).

11. Моделирование гибридных систем и объектно-ориентированный подход в пакете MVStudium (8 часов).

12. Создание виртуальных приборов в среде графического программирования (12 часов).

13. Создание интерактивных моделей (12 часов).

Вопросы для контроля и самоконтроля:

1. Виртуальная реальность и ее свойства (порожденность, актуальность, автономность, интерактивность).

2. Свойства виртуала: непрывыкаемость, спонтанность, фрагментарность, объективированность, измененность статуса телесности, сознания, личности, воли.

3. Предмет, объект, цели и задачи виртуального подхода в образовании.

4. Специфика применения виртуального подхода к изучению тем в образовательных учреждениях.

5. Три уровня, на которых существует виртуальный мир: индивидуальный, социальный, этнический.

6. Воздействие мультмедиа-технологий на человека.

7. Приведите алгоритм добывания новых знаний.

8. Современные проблемы компьютерного представления знаний.

9. Что такое виртуальное обучение.

10. Этапы развития мировой системы образования.

11. Баланс между традиционным и виртуальным образованием.

12. Современные обучающие программы.

13. Интерактивные виртуальные лаборатории в учебных заведениях.

14. Внешнее и внутреннее генерирование виртуальной реальности.

15. Эволюция создаваемой компьютерными средствами виртуальной реальности.

16. Современное дистанционное обучение.

17. Видеовоспириятие. Анимация.

18. свойства и назначение стерео-варио изображений.

19. Виды и типы реальности. Информационная реальность.

20. Онтологические проблемы развития информационной реальности в веке.

21. Современные технические и технологические основы информатики.

22. Проблема компьютерного представления знаний.

23. Применение Интернет-технологий в процессе обучения.

24. Объектно-ориентированное моделирование систем.

25. Современные направления информатизации образования.

4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА И ОРГАНИЗАЦИЯ

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Для студентов очного отделения Структура проекта.

реализации проектного задания 2 Представление знаний в Выполнение Защита выполненного информационных ориентированный проектированию и выполненный разработке программ. проект Информационные технологии Для студентов заочного отделения Структура реализации проектного задания информационных ориентированный проектированию и выполненный разработке программ. проект Информационные технологии

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Технологии мультимедиа и восприятие ощущений : учебное пособие / А.В. Крапивенко. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009 г. – 271 с.

2. Автономный искусственный интеллект / А.А. Жданов. – М.: БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2008 г. – 359 с.

3. Интерактивные электронные коммуникации : учебное пособие / Ф.И.Шарков. – М.: Дашков и К, 2009 г. – 260 с.

4. Что такое виртуальное обучение / Д.Тиффин, Л. Раджасингам. – М.:

информатика и образование, 2008 г. – 312 с.

5. История информатики и философия информационной реальности :

Учеб. Пособие для вузов / Под ред. Р.М. Юсупов, В.П. Котенко. – М.:

академический Проект. 2008 г. – 429 с.

6. Моделирование систем. Объектно-ориентированный подход : учебное пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков, - СПб.: БХВ-Петербург, 2008 г. – 192 с.

1. Информалогия, информатика, образование: справочное пособие / Под общ. Ред. В.А. Извозчикова и И.В. Симоновой. – СПб.: КАРО, 2008 г. – 304 с.

2. Коммуникативные технологии в школе6 секреты эффективного общения / авт.-сост. О.Я. Воробьева. – Волгоград: Учитель, 2008 г. – 141 с.

3. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования : учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Е.С. Полат, М.Ю.

Бухаркина. – М.: Издательский центр «Академия», 2008 г. – 368 с.

4. Современные средства информационных технологий : учебное пособие / С.Х. Карпенков. – М.: КНОРУС, 2009 г. – 400 с.

5. Теоретическая виртуалистика. Новые проблемы, подходы и решения / Под ред. И.А.Акчурина. – М.: Наука, 2008 г. – 316 с.

6. Виртуалистика. Экзистенциальные и эпистемологические аспекты :

сборник трудов. – М.: Прогресс-Традиция, 2007 г. – 384 с.

7. Биоэтика и гуманитарная экспертиза. Комплексное изучение человека и виртуалистика. Выпуск 3. – Издательство : ИФРАН, 2009 г. – 240 с.

Информационное обеспечение дисциплины 1. Википедия. [Электронный ресурс]: Свободная энциклопедия.

ru.wikipedia.org.

2. Проектная деятельность [Электронный ресурс]: Образование / http://proekt-volzsky.ucoz.ru/.

3. Проектная деятельность как способ организации семиотического образовательного пространства [Электронный ресурс]: Проектная деятельность, http://bg-prestige.narod.ru/proekt/ информационных технологий [Электронный ресурс]: Проектная деятельность, http://window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ДИДАКТИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

При изучении дисциплины «Проектный практикум (Компьютерная виртуалистика)» рекомендуется использовать:

- мультимедийный проектор, - компьютерную технику, - пакеты прикладных программ.

7. СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ ПРОГРАММЫ

Кощеева Елена Сергеевна кандидат педагогических наук доцент кафедры общетехнических дисциплин физического факультета УрГПУ рабочий телефон: 371-70-

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Проектный практикум (Компьютерная виртуалистика)»

для ООП «230700.62 – Прикладная информатика»

Профиль: Прикладная информатика в образовании по циклу Б.3.Б.06 — Профессиональный цикл Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л..

Уральский государственный педагогический университет.

620017 Екатеринбург, пр. Космонавтов, 26.